נעילת גאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-colors-edit-find-replace.svg יש לשכתב ערך זה. הסיבה לכך היא: תרגמת.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.


Merge-arrows-3.svg מתקיים דיון בו מוצע לאחד ערך זה עם הערך הקפה סינכרונית.
אם אין התנגדויות, ניתן לאחד את הערכים שבוע לאחר הצבת התבנית.
משמאל הירח מפנה את פניו כלפי כדור הארץ על ידי כך שהמהירות בה הוא חג סביב צירו מותאמת למהירות בה הוא מקיף את כדור הארץ. מימין המחשה כיצד היו נראים הדברים אם הירח לא היה חג סביב עצמו כלל: תושבי כדור הארץ היו רואים צדדים שונים שלו במהלך ההקפה. מהירח כדור הארץ נראה תמיד באותו הכיוון בשמיים.

נעילת גאות היא תכונה אסטרונומית המתרחשת כאשר שני גופים אסטרונומים המקיפים זה את זה גורמים לאחד מהם (או לשניהם) להתאים את המהירות בה הוא סב על צירו למהירות בה הוא מקיף את הגוף השני. הזמן הדרוש לגוף המקיף לבצע הקפה מלאה יהיה זהה לזמן האורך לו לסוב על צירו. לכן, גוף זה יפנה תמיד רק צד אחד שלו לגוף אותו הוא מקיף. מהגוף המקיף, הגוף המוקף נראה נעול בשמיים באותו מקום.

התופעה[עריכת קוד מקור | עריכה]

בהינתן שני גופים: A ו-B, כך ש-B מקיף את A וכבד ממנו. השינוי בקצב הסיבוב הדרוש לנעילת הגוף B לגוף הגדול יותר A נגרם על ידי מומנט כוח הכבידה של A על הבליטה שהוא גרם ל- B על ידי כוחות גאות. כך שכל פעם ש-B זז והבליטה שנוצרה לו מכוח הכבידה של A זזה, הוא יצרך להתעוות מחדש כך שהבליטה שלו תהיה לכיוון A מכוח המשיכה. עיוותים אלה נקראים בליטות גאות. מאחר של-B לא נוח כל הזמן להתעוות, בסופו של דבר הבליטה תנעל על הגוף A וכל פעם שהגוף A יסיים הקפה סביב עצמו, כך גם הגוף B יסיים הקפה סביב עצמו, ותוצר נעילת גאות.

הדוגמה המוכרת ביותר לכך היא הירח הנעול על ידי כדור הארץ. אדם העומד על כדור הארץ רואה רק צד אחד של הירח. הצד הרחוק של הירח לא היה גלוי לבני האדם עד 1959 כאשר הקיפה הגשושית הסובייטית לוּנַה-3 את הירח וצילמה את הצד הרחוק. הסיבה לכך היא שמהירות הסיבוב של הירח סביב עצמו מותאמת למהירות בה הוא סובב סביב כדור הארץ, כך שבזמן שהוא מקיף הקפה שלמה סביב עצמו הוא גם מקיף הקפה שלמה סביב כדור הארץ.

הנעילה מתרחשת כתוצאה מכוח המשיכה וכוחות גאות ושפל. נסביר על ידי הדוגמה של הירח: הירח אמנם נראה ככדור מושלם, אך הוא מעט אליפטי. כאשר צד אחד של האליפסה מופנה כלפי כדור הארץ והירח מסתובב סביב צירו מעט, כוחות המשיכה של כדור הארץ כלפי הירח גורמים לירח להתעוות מעט כך שהוא חוזר שוב למבנה אליפטי עם קדקוד האליפטה כלפי כדור הארץ. ההתעוותות החוזרת ונשנית של הירח גורמת לו להאט את הסיבוב סביב צירו, עד שהוא תמיד מפנה את הקדקוד כלפי כדור הארץ ואין לו צורך להתעוות יותר.

הירח מתרחק מכדור הארץ בגלל האטת סיבובו וחוק שימור התנע הזוויתי.

גופים נעולים[עריכת קוד מקור | עריכה]

גופים נעולים הם גופים הנמצאים בנעילת גאות ברגע זה עם גוף אחר.

רשימת גופים נעולים במערכת השמש[עריכת קוד מקור | עריכה]

גוף מרכזי ירחים נעולי-גאות[1]
שמש מרקורי
ארץ הירח
מאדים פובוס · דימוס
צדק מטיס · אדרסטאה · אמלתאה · תבה · איו · אירופה · גנימד · קליסטו
שבתאי פאן · אטלס · פרומתאוס · פנדורה · אפימתאוס · יאנוס · מימס · אנקלדוס · טלסטו · טתיס · קליפסו · דיוני · ריאה · טיטאן · יאפטוס
אורנוס מירנדה · אריאל · אומבריאל · טיטניה · אוברון
נפטון פרוטאוס · טריטון[2]
פלוטו כארון (פלוטו עצמו נעול בפני כארון)

גופים היכולים להיות נעולים[עריכת קוד מקור | עריכה]

גופים היכולים להיות נעולים הם גופים שיש להם את הפרמטרים להיות גוף הנמצא בנעילת גאות, לדוגמה: כוכבי לכת, כוכבים, ירחים, לוויינים.

ירחים[עריכת קוד מקור | עריכה]

רוב הירחים הגדולים במערכת השמש נעולים באופן עקרוני, כיוון שהם מקיימים את מסלולם באופן הדוק וכוח הגאות גדל במהירות (כפונקציה מעוקבת) עם מרחק יורד. חריגים בולטים הם לוויינים חיצוניים לא סדירים של ענקי הגז, אשר מסלול הרבה יותר רחוק מירחים ידועים גדולים.

כוכבים[עריכת קוד מקור | עריכה]

כוכבים קרובים ברחבי היקום צפויים להיות בנעילת גאות זה עם זה בצורה הדדית, וכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש, נחשבים גם הם לנעולים. דוגמה יוצאת דופן, היא טאו Boötis, כוכב נעול על ידי כוכב לכת.

הזמן לנעילת גאות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בעקבות נעילת הגאות, תושבי כדור הארץ לעולם לא יכלו לראות את ההצד המרוחק של הירח.

נוסחה להערכת הזמן של גוף עד שיגיע לנעילת גאות:

  • = קצב הסיבוב הראשוני המבוטא ברדיאנים לשנייה.
  • = חצי הציר המרכזי של הגוף המוקף.
  • = מומנט האינרציה של הלוויין, שבו הוא המסה של הלוויין ו- הוא הרדיוס הממוצע של הלוויין.
  • = פונקציית הפיזור של הלוויין.
  • = קבוע הכבידה.
  • = מסת הגוף המוקף.
  • = מספר הגאות והשפל של הלוויין.
המחשה של הנעילה על ידי הבלטת העיוות של הירח. סיבוב לא מותאם (באדום) נמנע על ידי כח המשיכה עד כדי שבסופו של התהליך מגיעים להתייצבות (בירוק).
מכיוון שהירח נמצא בנעילת גאות מלאה, רק צד אחד שלו גלוי מכדור הארץ.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Nobili, A. M. (אפריל 1978), "Secular effects of tidal friction on the planet-satellite systems of the solar system", Moon and the Planets 18: 203−216, Bibcode:1978M&P....18..203N, doi:10.1007/BF00896743.  "The following satellites seem to corotate: Phobos and Deimos, Amalthea, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan, Hyperion, Japetus, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, and Oberon."
  2. ^ Correia, Alexandre C. M. (אוקטובר 2009), "Secular Evolution of a Satellite by Tidal Effect: Application to Triton", The Astrophysical Journal Letters 704 (1): L1−L4, Bibcode:2009ApJ...704L...1C, arXiv:0909.4210, doi:10.1088/0004-637X/704/1/L1.